CN111693308A - 一种汽车转向器性能的检测机台及转向器性能检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测机台，具体涉及一种汽车转向器性能的检测机台及转向器性能检测方法。该检测机台由机架、轴向力检测头、衬套间隙检测头和空载扭矩检测头构成，机架上通过滑座安装有支撑杆，滑座一端安装有啮合间隙检测探针，啮合间隙检测探针左侧设置有轴向力检测头；滑座另一端安装有衬套间隙检测探针，间隙检测探针右侧设置有衬套间隙检测头；滑座一侧设置有空载扭矩检测头。该检测机台能对工件的各项性能进行参数化地检测和评估，不需要人工重复检测，即能保证检测结果的准确性，且有效降低了劳动强度，提高了工作效率，解决了目前人工检测过程中需重复检测，而导致劳动强度大且工作效率低，同时检测结果存在测量偏差的问题。

Description

一种汽车转向器性能的检测机台及转向器性能检测方法

技术领域

本发明涉及一种汽车转向器性能的检测机台及转向器性能检测方法，属汽车转向器性能检测技术领域。

背景技术

汽车转向器是汽车转向系统中的重要组成部分，安装在转向盘与转向摇臂之间，其作用为放大作用在方向盘上的力矩，使操作省力，进而保证转向操作的灵活性。转向器的性能从操作省力、转向自动回正和传递适当路感这3个因素综合考虑，大多数汽车使用过程中转向沉重、自动回正差、转向器异响主要是与产品在安装前性能参数不合格有关，如转向器齿条移动力过大（或过小），或转向器空载扭矩过大（或过小），或转向器啮合间隙过大（或过小），或者转向器衬套间隙过大（或过小）；在转向器出厂前检测时，必需对转向器的啮合间隙、衬套间隙、轴向移动力、空载扭矩进行检测和监控，以保证转向器各项性能参数合格而保证转向器质量。目前转向器性能的检测为人工检测，在检测过程中，对一项参数进行检测时，需反复检测，以降低人工手动检测过程中的测量偏差，进而保证检测结果的准确性，在对各项参数进行检测时不仅劳动强度大且工作效率低；同时由于个体差异，检测结果往往存在较大误差，不够准确。

发明内容

本发明的目的是：提供一种能提高检测结果的准确性，且能有效降低劳动强度并提高工作效率的汽车转向器性能的检测机台。

本发明的技术方案是：

一种汽车转向器性能的检测机台，它由机架、滑座、轴向力检测头、衬套间隙检测头、空载扭矩检测头和显示屏构成，机架上设置有滑座，滑座上间隔状安装有支撑杆，支撑杆一侧的滑座端头通过啮合探针移动气缸安装有啮合间隙检测探针，啮合间隙检测探针左侧的机架上设置有轴向力检测头，支撑杆另一侧的滑座端头通过衬套探针移动气缸安装有衬套间隙检测探针，间隙检测探针右侧的机架上设置有衬套间隙检测头，以在检测过程中通过衬套间隙检测探针与衬套间隙检测头配合检测工件齿条与衬套的衬套间隙；滑座一侧的机架上设置有空载扭矩检测头，控制扭矩检测头一侧的机架上设置有显示屏，显示屏分别通过控制器与啮合间隙检测探针、轴向力检测头、衬套间隙检测探针、衬套间隙检测头和空载扭矩检测头连接。

所述的滑座由支架定位底板、啮合间隙检测定位底板和衬套间隙检测定位底板构成，支架定位底板一端端头侧面设置有啮合间隙检测定位底板，支架定位底板另一端端头侧面设置有衬套间隙检测定位底板；所述的滑座通过支架定位底板与支撑杆连接，以在安装工件时通过支架定位底板调整支撑杆的位置，使支撑杆的位置能与工件型号相匹配；滑座通过啮合间隙检测定位底板与啮合间隙检测探针连接，以在安装工件时通过啮合间隙检测定位底板调整啮合间隙检测探针的位置，使啮合间隙检测探针能穿过工件调整螺栓的中心孔与工件齿条支撑座抵靠连接；滑座通过衬套间隙检测定位底板与衬套间隙检测探针连接，以在安装工件时通过衬套间隙检测定位底板调整衬套间隙检测探针的位置，使衬套间隙检测探针能与与工件齿条端头抵靠连接。

所述的轴向力检测头由装配座、推拉电动缸、旋转电机、驱动夹爪和旋转套筒构成，装配座上通过推拉电动缸装有旋转电机，旋转电机上的输出轴上设置有驱动夹爪，以在检测过程中通过驱动夹爪能使工件齿条与轴向力检测头连接而能通过推拉电动缸、旋转电机、驱动夹爪配合而带动工件齿条进行轴向移动；驱动夹爪之间的旋转电机的输出轴上设置有旋转套筒，以在检测过程中通过旋转套筒能使工件齿条与轴向力检测头连接而能通过旋转电机、旋转套筒配合而带动工件齿条进行周向旋转；所述的旋转电机和推拉电动缸分别与控制器电连接，以在检测过程中控制器控制旋转电机和推拉电动缸按照设定程序动作。

所述的衬套间隙检测头由电动缸支撑板、衬套间隙检测电动缸和衬套间隙检测块构成，电动缸支撑板上通过定位螺栓安装有衬套间隙检测电动缸，衬套间隙检测电动缸的输出轴上固装有衬套间隙检测块，衬套间隙检测块上设置有连接方孔，以在检测过程中衬套间隙检测块通过连接方孔能与工件齿条的端头连接而能使衬套间隙检测块配合衬套间隙检测电动缸推或拉动工件齿条；所述的衬套间隙检测电动缸与控制器电连接，以在检测过程中控制器控制衬套间隙检测电动缸按照设定程序动作。

所述的空载扭矩检测头由调节支座、空载扭矩检测电机和连接套筒构成，调节支座上设置有空载扭矩检测电机，空载扭矩检测电机的输出轴上安装有连接套筒，以在检测过程中通过连接套筒能与工件齿轮轴的端头连接而能使空载扭矩检测电机配合连接套筒带动工件齿轮轴转动而能对工件的空载扭矩进行检测；所述的空载扭矩检测电机与控制器电连接，以在检测过程中控制器控制空载扭矩检测电机按照设定程序动作。

所述的调节支座由底座、角度调节块和前后调节块构成，底座上通过销轴活动安装有角度调节块，底座一侧设置有固定块，角度调节块与固定块之间设置有调节套筒，调节套筒两端分别螺纹安装有角度调节螺杆，调节套筒一端的角度调节螺杆端头与角度调节块铰接，调节套筒另一端的角度调节杆端头与固定块铰接，以在调整过程中通过底座、固定块、调节套筒、角度调节螺杆相互配合调整角度调节块相对于底座的角度；角度调节块上通过前后调节丝杆安装有前后调节块，以在调整过程中通过前后调节丝杆与角度调节块配合调整前后调节块相对于角度调节块的位置；前后调节块通过升降调节丝杆与空载扭矩检测电机连接，以在调整过程中通过升降调节丝杆与前后调节块配合调整空载扭矩检测电机相对于前后调节块的位置；所述的底座和固定块分别与机架固定连接。

本发明的有益效果在于：

该汽车转向器性能的检测机台及转向器性能检测方法对转向器的啮合间隙、衬套间隙、轴向移动力、空载扭矩进行检测和监控，将检测过程参数化，而能量化地比较转向器在啮合间隙、衬套间隙、轴向移动力、空载扭矩的性能，而不需要人工重复检测，即能保证检测结果的准确性，且有效降低了劳动强度，提高了工作效率，解决了目前人工检测过程中需重复检测，而导致劳动强度大且工作效率低，同时检测结果存在测量偏差的问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明滑座的结构示意图；

图3是本发明轴向移动力检测头的结构示意图；

图4是图3的右视示意图；

图5是本发明衬套间隙检测头的结构示意图；

图6是本发明空载扭矩检测头的结构示意图；

图7是图6的左视示意图；

图8是本发明工件的齿条转动时啮合间隙的曲线图；

图9是本发明工件的轴向移动力的曲线图；

图10是本发明工件的齿条轴向移动时啮合间隙的曲线图；

图11是本发明工件的衬套间隙的曲线图；

图12是本发明工件的空载扭矩的曲线图。

图中：1、机架，2、显示屏，3、支撑杆，4、啮合探针移动气缸，5、啮合间隙检测探针，6、衬套探针移动气缸，7、衬套间隙检测探针，8、支架定位底板，9、啮合间隙检测定位底板，10、衬套间隙检测定位底板，11、旋转电机，12、驱动夹爪，13、旋转套筒，14、电动缸支撑板，15、衬套间隙检测电动缸，16、衬套间隙检测块，17、升降调节丝杆，18、连接方孔，19、空载扭矩检测电机，20、连接套筒，21、底座，22、角度调节块，23、前后调节块，24、固定块，25、角度调节螺杆，26、前后调节丝杆，27、装配座，28、推拉电动缸，29、调节套筒，30、工件。

具体实施方式

该汽车转向器性能的检测机台及转向器性能检测方法由机架1、滑座、轴向移动力检测头、衬套间隙检测头、空载扭矩检测头和显示屏2构成，机架1上设置有滑座，滑座上间隔状安装有支撑杆3，支撑杆3一侧的滑座端头通过啮合探针移动气缸4安装有啮合间隙检测探针5；滑座由支架定位底板8、啮合间隙检测定位底板9和衬套间隙检测定位底板10构成，支架定位底板8一端端头侧面设置有啮合间隙检测定位底板9，支架定位底板8另一端端头侧面设置有衬套间隙检测定位底板10；支架定位底板8、啮合间隙检测定位底板9和衬套间隙检测定位底板10上分别并列设置有多道T形滑槽；支架定位底板8上通过T形滑槽和定位螺栓固定安装有安装板，安装板上呈间隔状安装有支撑杆3，滑座通过支架定位底板9与支撑杆3连接，T形滑槽和定位螺栓配合能调节安装板在支架定位底板9上的位置，进而调节支撑杆3的位置，以与工件30相适应而能使工件30固定在支撑杆3上；啮合间隙检测定位底板9上通过T形滑槽配合定位螺栓安装有装配板，装配板与啮合探针移动气缸4固定连接，啮合探针移动气缸4的活塞杆端头装有啮合间隙检测探针5，由此滑座通过啮合间隙检测定位底板9与啮合间隙检测探针5连接，T形滑槽和定位螺栓配合能调节装配板在啮合间隙检测定位底板9上的位置，而调节啮合探针移动气缸4相对于啮合间隙检测定位底板9的位置，进而调节啮合间隙检测探针5的位置，使啮合间隙检测探针5能穿过工件30调节螺栓的中心孔与工件30的齿条支撑座抵靠连接，进而通过啮合间隙检测探针5能对工件30齿条与齿轮轴的啮合间隙进行检测；衬套间隙检测定位底板10上通过T形滑槽配合定位螺栓安装有定位板，定位板与衬套探针移动气缸6固定连接，衬套探针移动气缸6的活塞杆端头装有衬套间隙检测探针7，由此滑座通过衬套间隙检测定位底板10与衬套间隙检测探针7连接，T形滑槽和定位螺栓配合能调节定位板在衬套间隙检测定位底板10上的位置，而调节衬套探针移动气缸6相对于衬套间隙检测定位底板10的位置，进而调节衬套间隙检测探针7的位置，使衬套间隙检测探针7能与齿条抵靠连接，而通过衬套间隙检测探针7对工件30齿条与衬套的间隙进行检测。

啮合间隙检测探针5左侧的机架1上设置有轴向移动力检测头，轴向移动力检测头由装配座27、推拉电动缸28、旋转电机11、驱动夹爪12和旋转套筒13构成，装配座27上通过推拉电动缸28（天津诚旭电气设备有限公司 WEL型电动缸）装有旋转电机11，旋转电机11上的输出轴上设置有驱动夹爪12，驱动夹爪12之间的旋转电机11的输出轴上设置有旋转套筒13，装配座27与机架1固定连接；工作时，推拉电动缸28能带动旋转电机11在底座上滑动，进而能带动与旋转电机11连接的驱动夹爪12相对于装配座27运动，而使驱动夹爪12能对工件30的齿条做推或拉的运动，旋转电机11能分别带动驱动夹爪12和旋转套筒13进行旋转，而能使旋转套筒13带动工件30齿条进行旋转。

间隙检测探针7右侧的机架1上设置有衬套间隙检测头；衬套间隙检测头由电动缸支撑板14、衬套间隙检测电动缸15和衬套间隙检测块16构成，电动缸支撑板14与机架1固定连接，电动缸支撑板14上设置有多道T形滑槽，T形滑槽上通过定位螺栓安装有衬套间隙检测电动缸15（天津诚旭电气设备有限公司 WEL型电动缸），衬套间隙检测电动缸15的输出轴上固装有衬套间隙检测块16，衬套间隙检测块16上设置有连接方孔18，衬套间隙检测块16通过连接方孔18与工件30的齿条连接，衬套间隙检测电动缸15带动衬套间隙检测块16动作时，衬套间隙检测块16通过连接方孔18带动工件30的齿条运动；定位螺栓与T形滑槽配合能调整衬套间隙检测电机15的位置，进而调节衬套间隙检测块16的位置，以保证衬套间隙检测块16上的连接方孔18能与工件30的齿条连接。

滑座一侧的机架1上设置有空载扭矩检测头，空载扭矩检测头由调节支座、空载扭矩检测电机19和连接套筒20构成，调节支座上设置有空载扭矩检测电机19，空载扭矩检测电机19的输出轴上安装有连接套筒20，连接套筒20上设置有万向节，连接套筒20通过万向节与空载扭矩检测电机19的输出轴连接，以便于连接套筒20与工件30的齿轮轴端头连接；调节支座由底座21、角度调节块22和前后调节块23构成，底座21上通过销轴活动安装有角度调节块22，底座21一侧设置有固定块24，角度调节块22与固定块24之间设置有调节套筒29，调节套筒29两端分别螺纹安装有角度调节螺杆25，调节套筒29一端的角度调节螺杆25端头与角度调节块22铰接，调节套筒29另一端的角度调节杆25端头与固定块24铰接，在顺时针转动调节套筒29时能使角度调节螺杆25收缩至调节套筒29内，而使角度调节块22与固定块24的间距缩小，进而使角度调节块22相对于底座21的角度变小，在逆时针转动调节套筒29时能使角度调节螺杆25向调节套筒29外伸出，而使角度调节块22与固定块24的间距增大，进而使角度调节块22相对于底座21的角度变大，由此通过调节套筒29配合角度调节螺杆25调节角度调节块22相对于底座21的倾斜角度，在不主动转动调节套筒29时，角度调节螺杆25与调节套筒29不易相对转动，而使角度调节螺杆25与调节套筒29能对角度调节块22形成支撑；角度调节块22上通过前后调节丝杆26安装有前后调节块23，前后调节丝杆26的作用是在转动前后调节丝杆26时前后调节丝杆26使前后调节块23相对于角度调节块22前后滑动，而调整前后调节块23相对于角度调节块22的位置，同时不主动转动前后调节丝杆26时，前后调节丝杆26使角度调节块22与前后调节块23的位置相对固定；前后调节块23通过升降调节丝杆17与空载扭矩检测电机19连接，升降调节丝杆17的作用是在转动升降调节丝杆17时，升降调节丝杆17使空载扭矩检测电机19相对于前后调节块23上下运动，而调整空载扭矩检测电机19相对于前后调节块23的位置，同时不主动转动升降调节丝杆17时，升降调节丝杆17使空载扭矩检测电机19的位置与前后调节块23的位置相对固定；底座21和固定块24分别与机架1固定连接；角度调节螺杆25配合角度调节块22、前后调节丝杆26配合前后调节块23、升降调节丝杆17能调节空载扭矩检测电机19的角度、前后和上下的位置，进而调节连接套筒20的位置，使连接套筒能与工件30的齿轮轴连接。

控制扭矩检测头一侧的机架1上设置有显示屏2，显示屏2分别通过控制器（西门子S7-400型PLC）与啮合间隙检测探针5、轴向移动力检测头、衬套间隙检测探针7、衬套间隙检测头和空载扭矩检测头连接；旋转电机11、推拉电动缸28、驱动夹爪12、衬套间隙检测电动缸15、空载扭矩检测电机19与控制器电连接。

该汽车转向器性能的检测机台及转向器性能检测方法工作时，将转向器（工件）通过固定螺栓安装在汽车转向器性能的检测机台及转向器性能检测方法上：工件30安装过程中，将工件30的装配孔与支撑杆3端头的螺栓孔对齐，并将固定螺栓穿过工件30的装配孔与支撑杆3端头螺纹连接，由此将工件30固定在支撑杆3上；

工件固定在支撑杆3上后，在工件30齿条两端端头分别安装转接头，以便于工件30与轴向移动力检测头的旋转套筒13和驱动夹爪12以及衬套间隙检测头的衬套间隙检测块16连接；

转接头安装完成后，通过摇把插装在工件30的调整螺栓上并顺时针转动摇把使工件30的齿条向衬套间隙检测头的衬套间隙检测块16一侧运动，使工件30的齿条运动至极限位置；齿条端头到位后，通过电动缸支撑板14调节衬套间隙检测电动缸15的位置，进而使衬套间隙检测电动缸15带动衬套间隙检测块16向工件30齿条端头运动至工件30齿条端头的转接头与衬套间隙检测块16的位置对齐；

工件30齿条端头的转接头与衬套间隙检测块16的位置对齐后，通过摇把使工件30的齿条向旋转套筒13运动，使工件30齿条端头的转接头出入旋转套筒13中，而使工件30的齿条端头通过转接头与旋转套筒13连接；

工件30的齿条端头通过转接头与旋转套筒13连接后，通过啮合间隙检测定位底板9调节啮合间隙检测探针5的位置，使啮合间隙检测探针5的端头对准工件30的调整螺塞中间孔，使啮合间隙检测探针5能插入调整螺塞中间孔中而能与工件30的齿条支撑座接触连接；

啮合间隙检测探针5的位置调整完成后，通过衬套间隙检测定位底板10调节衬套间隙检测探针7的位置，使衬套间隙检测探针7的端头对准工件30的齿条，使衬套间隙检测探针7能与工件30的齿条接触连接；

衬套间隙检测探针7的位置调整完成后，转动角度调节螺杆25使角度调节螺杆25在转动过程中调节角度调节块22的角度，进而调节空载扭矩检测电机19的倾斜角度，使空载扭矩检测电机19的倾斜角度与工件30齿轮轴的倾斜角度一致；转动前后调节丝杆26使前后调节丝杆25在转动过程中调节前后调节块23的位置，进而调节空载扭矩检测电机19的水平方向上的位置，使空载扭矩检测电机19在水平方向上与工件30齿轮轴的位置一致；

转动升降调节丝杆17使升降调节丝杆17在转动过程中调节空载扭矩检测电机19在竖直方向上的位置，使空载扭矩检测电机19带动连接套筒20向工件30齿轮轴靠近，使连接套筒20与工件30齿轮轴连接；

连接套筒20与工件30齿轮轴连接后，通过控制器控制驱动夹爪12启动，使驱动夹爪12夹紧工件30齿条端头的转接头，驱动夹爪12夹紧工件30齿条端头的转接头后，控制器启动推拉电动缸28，使推拉电动缸28依次通过旋转电机11、驱动夹爪12和转接头带动工件30的齿条运动，使工件30的齿条运动至工件30壳体的中间位置；

工件30的齿条运动至工件30壳体的中间位置后，控制器控制啮合探针移动气缸4带动啮合间隙检测探针5向工件30齿条运动，使啮合间隙检测探针5穿过工件30调整螺塞的中间孔与工件30齿条支撑座接触；

啮合间隙检测探针5到位后，控制器控制旋转电机11以设定扭矩带动旋转套筒13逆时针转动，使旋转套筒13带动工件30齿条逆时针转动，在工件30逆时针转动过程中，啮合间隙检测探针5对工件30齿条的啮合间隙进行检测；工件30逆时针转动后，控制器控制旋转电机11以设定扭矩（其大小与工件30型号有关，工件30越大，其设定扭矩越大）通过旋转套筒13带动工件30齿条顺时针转动，在工件30齿条顺时针转动过程中，啮合间隙检测探针5对工件30齿条的啮合间隙进行检测；啮合间隙检测探针5在检测过程中，将检测信号上传至控制器，控制器对信号处理后以啮合间隙检测曲线A的形式上传至显示屏2，并在显示屏2上同步显示啮合间隙标准曲线A（参考图8）；

工件30的啮合间隙检测曲线A在显示屏2上显示后，对工件30的啮合间隙检测曲线A与工件30的啮合间隙标准曲线A进行评估：工件30的啮合间隙检测曲线A在工件30的啮合间隙标准曲线A之间时，评估工件30的啮合间隙为合格；工件30的啮合间隙检测曲线A部分超过或全部超过工件30的啮合间隙标准曲线A之间时，评估工件30的啮合间隙不合格，工件30的啮合间隙不合格时，控制器报警以作提醒，控制器报警后，控制器控制驱动夹爪12、旋转电机11和啮合探针移动气缸4复位，复位后将啮合间隙不合格的工件30由支撑杆3上拆除，并对啮合间隙不合格的工件进行校正，使工件30的啮合间隙合格（参考图8）；

工件30的啮合间隙评估合格后，控制器控制推拉电动缸28通过旋转电机11带动驱动夹爪12进行轴向的往复运动，使驱动夹爪12通过转接头带动工件30的齿条进行轴向的往复运动，使工件30齿条的两端端头分别运动至极限位置各一次，在工件30齿条进行轴向运动的过程中，推拉电动缸28对工件30齿条对推拉电动缸28的反作用力进行检测而对工件30齿条的轴向移动力进行检测，并将检测信号上传至控制器，同时，啮合间隙检测探针5在工件30的齿条在进行轴向运动过程中检测齿条的啮合间隙，并将检测信号上传至控制器，控制器对工件30齿条的轴向移动力检测数据和啮合间隙检测数据处理后上传至显示屏2以轴向移动力检测曲线和啮合间隙检测曲线B的形式显示，并在显示屏2上同步显示轴向移动力标准曲线和啮合间隙标准曲线B（参考图9和图10）；

工件30的轴向移动力检测曲线和啮合间隙标准曲线B在显示屏2上显示后，对工件30的轴向移动力检测曲线与工件30的轴向移动力标准曲线进行评估：工件30的轴向移动力检测曲线在工件30的轴向移动力标准曲线之间时，评估工件30的轴向移动力为合格；工件30的轴向移动力检测曲线部分超过或全部超过工件30的轴向移动力标准曲线之间时，评估工件30的轴向移动力不合格，工件30的轴向移动力不合格时，控制器报警以作提醒，控制器报警后，控制器控制驱动夹爪12、旋转电机11和啮合探针移动气缸4复位，复位后将轴向移动力不合格的工件30由支撑杆3上拆除，并对轴向移动力不合格的工件进行校正，使工件30的轴向移动力合格；同时对再次测得的工件30的啮合间隙检测曲线B与工件30的啮合间隙标准曲线B进行评估：工件30的啮合间隙检测曲线B在工件30的啮合间隙标准曲线B之间时，评估工件30的啮合间隙为合格；工件30的啮合间隙检测曲线B部分超过或全部超过工件30的啮合间隙标准曲线B之间时，评估工件30的啮合间隙不合格，工件30的啮合间隙不合格时，控制器报警以作提醒，控制器报警后，控制器控制驱动夹爪12、旋转电机11和啮合探针移动气缸4复位，复位后将啮合间隙不合格的工件30由支撑杆3上拆除，并对啮合间隙不合格的工件进行校正，使工件30的啮合间隙合格（参考图9和图10）；

工件30的轴向移动力和啮合间隙评估合格后，控制器控制啮合探针移动气缸4复位，啮合探针移动气缸4复位后，控制器控制衬套间隙检测电动缸15带动衬套间隙检测块16下行至设定间距，使工件30齿条端头的转接头能插入衬套间隙检测块16的连接方孔18中；

衬套间隙检测块16下行到位后，控制器控制推拉电动缸28通过驱动夹爪12和转接头带动工件30的齿条向衬套间隙检测块16一侧运动并运动至极限位置，使工件30齿条端头的转接头运动至插入衬套间隙检测块16的连接方孔18中；

工件30齿条端头的转接头到位后， 控制器控制衬套探针移动气缸6带动衬套间隙检测探针7向工件30的齿条运动，使衬套间隙检测探针7端头与工件30的齿条接触；

衬套间隙检测探针7到位后，控制器控制衬套间隙检测电动缸15在向上运动，而使衬套间隙检测电动缸15通过衬套间隙检测块16和转接头带动工件30的齿条向上运动，衬套间隙检测电动缸15运动至工件30齿条对衬套间隙检测电动缸15的拉力达到设定拉力值（其大小与工件30型号有关，工件30越大，其设定扭矩越大）时停止；衬套间隙检测电动缸15向上运动停止后，控制器控制衬套间隙检测电动缸15通过衬套间隙检测块16和转接头推动工件30的齿条向下运动，衬套间隙检测电动缸15运动至工件30齿条对衬套间隙检测电动缸15的推力达到设定推力值（其大小与工件30型号有关，工件30越大，其设定扭矩越大）时停止，衬套间隙检测探针7在工件30的齿条向上和向下运动过程中，对工件30齿条与衬套的间隙进行检测并将检测信号上传至控制器，控制器对工件30齿条与衬套的间隙检测数据处理后，上传至显示屏2上以衬套间隙检测曲线的形式显示，并同步显示衬套间隙标准曲线（参考图11）；

工件30的衬套间隙检测曲线和啮合间隙标准曲线在显示屏2上显示后，对工件30的衬套间隙检测曲线与工件30的衬套间隙标准曲线进行评估：工件30的衬套间隙检测曲线在工件30的衬套间隙标准曲线之间时，评估工件30的衬套间隙为合格；工件30的衬套间隙检测曲线部分超过或全部超过工件30的衬套间隙标准曲线之间时，评估工件30的衬套间隙不合格，工件30的衬套间隙不合格时，控制器报警以作提醒，控制器报警后，控制器控制衬套间隙检测电动缸15向上运动，使衬套间隙检测块16对工件30齿条端头的转接头既不产生推力，也不产生拉力，衬套间隙检测块16到位后控制器控制旋转电机11通过驱动夹爪12带动工件30齿条复位，工件30齿条复位后，控制器驱动夹爪12、旋转电机11、衬套探针移动气缸6和衬套间隙检测电动缸15复位，复位后将衬套间隙不合格的工件30由支撑杆3上拆除，并对衬套间隙不合格的工件进行校正，使工件30的衬套间隙合格（参考图11）；

工件30的衬套间隙评估合格后，控制器控制衬套间隙检测电动缸15向上运动，使衬套间隙检测块16的连接方孔18与工件30齿条端头的转接头不再接触连接；

衬套间隙检测块16到位后控制器依次控制驱动夹爪12、旋转电机11和衬套探针移动气缸6复位，复位后，控制器控制空载扭矩检测电机19顺时针旋转，使空载扭矩检测电机19通过连接套筒20带动工件30的齿轮轴转动，进而带动工件30的齿条向驱动夹爪12一侧运动，使工件30的齿条运动至极限位置；工件30的齿条运动至极限位置后，控制器控制空载扭矩检测电机19逆时针旋转，而使空载扭矩检测电机19依次通过连接套筒20和齿轮轴带动工件30的齿条向衬套间隙检测块16一侧运动，使工件30的齿条运动至极限位置；在空载扭矩检测电机19顺时针和逆时针转动过程中，空载扭矩检测电机19通过工件齿条对空载扭矩检测电机19的反作用力对工件30的空载扭矩进行检测，并将检测信号上传至控制器中，控制器对数据处理后将空载扭矩数据上传至显示屏2中以空载扭矩检测曲线的形式显示，并同步显示空载扭矩标准曲线（参考图12）；

工件30的空载扭矩检测曲线和啮合间隙标准曲线在显示屏2上显示后，对工件30的空载扭矩检测曲线与工件30的空载扭矩标准曲线进行评估：工件30的空载扭矩检测曲线在工件30的空载扭矩标准曲线之间时，评估工件30的空载扭矩为合格；工件30的空载扭矩检测曲线部分超过或全部超过工件30的空载扭矩标准曲线之间时，评估工件30的空载扭矩不合格，工件30的空载扭矩不合格时，控制器报警以作提醒，控制器报警后，控制器控制空载扭矩检测电机19复位，复位后将空载扭矩不合格的工件30由支撑杆3上拆除，并对空载扭矩不合格的工件进行校正，使工件30的空载扭矩合格（参考图12）；

工件30的空载扭矩合格后，检测完成，检测完成后，将工件30由支撑杆3上拆卸，并拆下工件30齿条端头的转接头。

该汽车转向器性能的检测机台及转向器性能检测方法对转向器的啮合间隙、衬套间隙、轴向移动力、空载扭矩进行检测和监控，将检测过程参数化，而能量化地比较转向器在啮合间隙、衬套间隙、轴向移动力、空载扭矩的性能，而不需要人工重复检测，即能保证检测结果的准确性，且有效降低了劳动强度，提高了工作效率，解决了目前人工检测过程中需重复检测，而导致劳动强度大且工作效率低，同时检测结果存在测量偏差的问题。

Claims (6)

1.一种汽车转向器性能的检测机台及转向器性能检测方法，它由机架（1）、滑座、轴向力检测头、衬套间隙检测头、空载扭矩检测头和显示屏（2）构成，机架（1）上设置有滑座，滑座上间隔状安装有支撑杆（3），支撑杆（3）一侧的滑座端头通过啮合探针移动气缸（4）安装有啮合间隙检测探针（5），啮合间隙检测探针（5）左侧的机架（1）上设置有轴向力检测头，支撑杆（3）另一侧的滑座端头通过衬套探针移动气缸（6）安装有衬套间隙检测探针（7），间隙检测探针（7）右侧的机架（1）上设置有衬套间隙检测头，以在检测过程中通过衬套间隙检测探针（7）与衬套间隙检测头配合检测工件（30）齿条与衬套的衬套间隙；滑座一侧的机架（1）上设置有空载扭矩检测头，控制扭矩检测头一侧的机架（1）上设置有显示屏（2），显示屏（2）分别通过控制器与啮合间隙检测探针（5）、轴向力检测头、衬套间隙检测探针（7）、衬套间隙检测头和空载扭矩检测头连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车转向器性能的检测机台及转向器性能检测方法，其特征在于：所述的滑座由支架定位底板（8）、啮合间隙检测定位底板（9）和衬套间隙检测定位底板（10）构成，支架定位底板（8）一端端头侧面设置有啮合间隙检测定位底板（9），支架定位底板（8）另一端端头侧面设置有衬套间隙检测定位底板（10）；所述的滑座通过支架定位底板（9）与支撑杆（3）连接，以在安装工件（30）时通过支架定位底板（9）调整支撑杆（3）的位置，使支撑杆（3）的位置能与工件（30）型号相匹配；滑座通过啮合间隙检测定位底板（9）与啮合间隙检测探针（5）连接，以在安装工件（30）时通过啮合间隙检测定位底板（9）调整啮合间隙检测探针（5）的位置，使啮合间隙检测探针（5）能穿过工件（30）调整螺栓的中心孔与工件（30）齿条支撑座抵靠连接；滑座通过衬套间隙检测定位底板（10）与衬套间隙检测探针（7）连接，以在安装工件（30）时通过衬套间隙检测定位底板（10）调整衬套间隙检测探针（7）的位置，使衬套间隙检测探针（7）能与与工件（30）齿条端头抵靠连接。

3.根据权利要求1所述的一种汽车转向器性能的检测机台及转向器性能检测方法，其特征在于：所述的轴向力检测头由装配座（27）、推拉电动缸（28）、旋转电机（11）、驱动夹爪（12）和旋转套筒（13）构成，装配座（27）上通过推拉电动缸（28）装有旋转电机（11），旋转电机（11）上的输出轴上设置有驱动夹爪（12），以在检测过程中通过驱动夹爪（12）能使工件（30）齿条与轴向力检测头连接而能通过推拉电动缸（28）、旋转电机（11）、驱动夹爪（12）配合而带动工件（30）齿条进行轴向移动；驱动夹爪（12）之间的旋转电机（11）的输出轴上设置有旋转套筒（13），以在检测过程中通过旋转套筒（13）能使工件（30）齿条与轴向力检测头连接而能通过旋转电机（11）、旋转套筒（13）配合而带动工件（30）齿条进行周向旋转；所述的旋转电机（11）和推拉电动缸（28）分别与控制器电连接，以在检测过程中控制器控制旋转电机（11）和推拉电动缸（28）按照设定程序动作。

4.根据权利要求1所述的一种汽车转向器性能的检测机台及转向器性能检测方法，其特征在于：所述的衬套间隙检测头由电动缸支撑板（14）、衬套间隙检测电动缸（15）和衬套间隙检测块（16）构成，电动缸支撑板（14）上通过定位螺栓安装有衬套间隙检测电动缸（15），衬套间隙检测电动缸（15）的输出轴上固装有衬套间隙检测块（16），衬套间隙检测块（16）上设置有连接方孔（18），以在检测过程中衬套间隙检测块（16）通过连接方孔（18）能与工件（30）齿条的端头连接而能使衬套间隙检测块（16）配合衬套间隙检测电动缸（15）推或拉动工件（30）齿条；所述的衬套间隙检测电动缸（15）与控制器电连接，以在检测过程中控制器控制衬套间隙检测电动缸（15）按照设定程序动作。

5.根据权利要求1所述的一种汽车转向器性能的检测机台及转向器性能检测方法，其特征在于：所述的空载扭矩检测头由调节支座、空载扭矩检测电机（19）和连接套筒（20）构成，调节支座上设置有空载扭矩检测电机（19），空载扭矩检测电机（19）的输出轴上安装有连接套筒（20），以在检测过程中通过连接套筒（20）能与工件（30）齿轮轴的端头连接而能使空载扭矩检测电机（19）配合连接套筒（20）带动工件（30）齿轮轴转动而能对工件（30）的空载扭矩进行检测；所述的空载扭矩检测电机（19）与控制器电连接，以在检测过程中控制器控制空载扭矩检测电机（19）按照设定程序动作。

6.根据权利要求5所述的一种汽车转向器性能的检测机台及转向器性能检测方法，其特征在于：所述的调节支座由底座（21）、角度调节块（22）和前后调节块（23）构成，底座（21）上通过销轴活动安装有角度调节块（22），底座一侧设置有固定块（24），角度调节块（22）与固定块（24）之间设置有调节套筒（29），调节套筒（29）两端分别螺纹安装有角度调节螺杆（25），调节套筒（29）一端的角度调节螺杆（25）端头与角度调节块（22）铰接，调节套筒（29）另一端的角度调节杆（25）端头与固定块（24）铰接，以在调整过程中通过底座（21）、固定块（24）、调节套筒（29）、角度调节螺杆（25）相互配合调整角度调节块（22）相对于底座（21）的角度；角度调节块（22）上通过前后调节丝杆（26）安装有前后调节块（23），以在调整过程中通过前后调节丝杆（26）与角度调节块（22）配合调整前后调节块（23）相对于角度调节块（22）的位置；前后调节块（23）通过升降调节丝杆（17）与空载扭矩检测电机（19）连接，以在调整过程中通过升降调节丝杆（17）与前后调节块（23）配合调整空载扭矩检测电机（19）相对于前后调节块（23）的位置；所述的底座（21）和固定块（24）分别与机架（1）固定连接。

Images